PL47569B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.111.1965 KI. 21 e, 36/01 MKP GOlr UKD (rOlr/ftfoL Twórca wynalazku: mgr inz. Czeslaw Szczepaniak.Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Elektromechanicznie równowazony mostek pradu zmiennego do pomiaru j rejestracji napiec lub natezen pradu stalego Przedmiotem wynalazku jest elektromechanicz¬ nie równowazony mostek pradu zmiennego pracu¬ jacy jako modulator i uklad pomiarowy elektroni¬ cznego rejestratora napiec lub natezen pradu sta¬ lego.Istota mostka wedlug wynalazku polega na za¬ stosowaniu kondensatora pólprzewodnikowego jako kondensatora wzorcowego o sterowanej pojemon- sci, przy czym wielkoscia sterujaca pojemnosc tego kondensatora jest mierzone napiecie lub natezenie pradu stalego i kondensatora powietrznego o regu¬ lowanej pojemnosci lub dlawika o regulowanej in<- dukcyjnosci jako bezstykowego elementu elektro¬ mechanicznego do równowazenia tego mostka.Mostek pradu zmiennego zawiera: dwa konden¬ satory pólprzewodnikowe 1 i 2 róznicowy konden¬ sator powietrzny 5, €, 7, oporniki omowe 3 i 4 i na¬ stawny kondensator powietrzny % (trymer) — fig. 1, lub dwa kondensatory pólprzewodnikowe 1 i 2, róz¬ nicowy dlawik elektryczny 21 i 22 i nastawny kon¬ densator powietrzny 8 (trymer) — fig. 2.Mierzone napiecie lub natezenie pradu stalego, przylozone do przekatnej mostka, powoduje zmia¬ ne pojemnosci obu kondensatorów pólprzewodni¬ kowych, która to zmiana jest równowazona, w mo¬ stku uwidocznionym na fig. 1, taka sama zmiana pojemnosci obydwu polówek róznicowego konden¬ satora powietrznego, lub w mostku uwidocznionym na fig. 2, odpowiednia zmiana indukcyjnosci dla¬ wika róznicowego. Mostek jest zasilany napieciem 10 15 20 25 30 zmiennym o czestotliwosci ok. 400 Hz i przy braku mierzonego napiecia lub natezenia pradu stalego na jego wejsciu, znajduje sie w stanie równowagi.Dolaczenie mostka do obwodu mierzonego napie¬ cia lub natezenia pradu stalego powoduje wytra¬ cenie go ze stanu równowagi i pojawienie sie na¬ piecia pradu zmiennego na wyjsciu mostka.To napiecie wyjsciowe mostka, wzmocnione od¬ powiednio wzmacniaczem pradu zmiennego, moze sterowac silnik pradu zmiennego, który z kolei moze poruszac, w mostku aiwódocznionym tui £i(g. 1 rotor róznicowego kondensatora powietrznego, lub w mostku uwidocznionym na fig. 2, rotor dlawika róznicowego, oraz urzadzenie piszace sprzezone z rotorem tego kondensatora, lub tego dlawika.W ten sposób, kazda zmiana stanu równowagi mostka jest równowazona automatycznie, za po¬ moca róznicowego kondensatora powietrznego, lub róznicowego dlawika elektrycznego i zarejestrowa¬ na na tasmie papierowej.Elementy mostka sa tak dobrane, ze zapewniaja duza stabilnosc cieplna, przy czym nawet przy maksymalnie kilkuprocentowym rozstrojeniu wplyw temperatury na stan równowagi mostka jest znikomy.Mostek pracuje w ukladzie selektywnym nastro¬ jonym na czestotliwosc zródla zasilania. Opornosc wyjsciowa mostka jest taka, ze umozliwia dola¬ czenie do jego wyjscia tranzystorowego selektyw¬ nego wzmacniacza pradu zmiennego. 4756947569 3 mostek ten moze byc zastosowany na w regulatorze elektrycznym. Wówczas ektromechaniczny (róznicowy kondensa- rzny lub róznicowy dlawik elektryczny) aczony do nastawiania dowolnego stanu gi mostka, który to stan nierównowagi ednikiem wartosci zadanej w regulato- ównowazenia tego mostka dokonuje sie napieciem lub natezeniem pradu sta* tor w ukladzie mostka wedlug wynalaz- ie od znanych rejestratorów elektronicz- ze nie zawiera: wzorcowych zródel na- stalego (ogniwo normalne), elementów m styku (opornik kompensacyjny kom- automatycznych), oraz innych elemen- mych, olmizajacych pewnosc i niezawod¬ ni* (np. ^przetwornik galwanometryczny w rejestratorach lub przetwornik wi- ). Ponadto rejestrator ten chafakteryzu- lymi momentami tarcia, wskutek czego ga silnika równowazacego o duzej mocy Mala moc silnika równowazacego umo- owanie wzmacniacza calkowicie tranzy- , a wiec prowadzi do miniaturyzacji re- c wejsciowa omawianego rejestratora nego napiecia pradu stalego jest znacz- niz w znanych rejestratorach elektro- i w krancowym przypadku jest równa kondensatora pólprzewodnikowego w sta- ewodzenia (rzedu kilkuset Mfi). Jednak- ledu na wieksza stabilnosc pracy obwód rejestratora musi byc zbocznikowany rzedu kilku M£. mostka pradu zmiennego równowazo- romechanicznie przedstawiono na rysun- sób dzialania tego mostka jest opisany przedstawiony na fig. 1 sklada sie z ndensatorów pólprzewodnikowych 1 i 2, orników omowych 3 i 4, róznicowego o kondensatora powietrznego 5, 6, 7 i na- kondensatora powietrznego 8 (trymera). kondensator powietrzny, majacy jeden a statory jest wlaczony równolegle do ondensatorów pólprzewodnikowych w ten rotor dolaczony jest w punkcie A mie- kondensatorami, a statory sa dolaczone h C i D mostka. st mostek przedstawiony na fig. 2 sklada eh kondensatorów pólprzewodnikowych wika róznicowego 21 i 22 i nastawnego ora powietrznego 8 (trymera). ivu mostkach trymer jest polaczony rów- jednym z kondensatorów pólprzewodni- sluzy do recznego przesuwania stanu mostka (zera mostka) w dowolne polo- owane przez rotor elementu elektrome- o, równowazacego automatycznie mo¬ lo 15 20 25 35 40 45 50 55 60 nadto do punktów Ci D mostków jest dolaczone wtórne uzwojenie transformatora zasilajacego 13.Zródlo mierzonego napiecia lub natezenia pradu stalego przylacza sie do zacisków 14 i 15 obwodu wejsciowego mostka, zas napiecie wyjsciowe mo¬ stka jest odbierane z uzwojenia wtórnego 16 i 17 transformatora wyjsciowego 12. Napiecie zródla zasilania przylacza sie do uzwojenia pierwotnego 18 i 19 transformatora zasilajacego 13. Uzwojenie pierwotne transformatora zasilajacego 13 i uzwo¬ jenie wtórne transformatora wyjsciowego 12 sa uziemione bezposrednio (konce 16 i 18 obydwu uzwojen). Zacisk 15 obwodu wejsciowego mostka jest uziemiony poprzez kondensator blokowy 20.Brak bezposredniego uziemienia obwcidu wejscio¬ wego mostka umozliwia pomiar napiec lub natezen zródel pradu stalego zarówno izolowanych od zie¬ mi jak i uziemionycti jednym biegunem.Opornik 9 zabezpiecza mostek przed zwarciem w przypadku .pomiaru napiec lulb maitezen zródel pradu stalego o malej 'opornosci 'wewnetrznej. Kon¬ densator sprzegajacy 11 izoluje transformator wyj- scioiwy mostka od obwodu mierzonego napiecia pradu stalego. Wartosc pojemnosci kondensatora 11 jest dobrana talk, ze wraz z szeregowo polaczona pojemnoscia jaka przedstawia soba mostek i z in- duikcyjnoscia uzwojenia pierwotnego transforma¬ tora wyjsciowego, tworzy szeregowy uklad rezo^ nansowy nastrojony na czestotliwosc zródla zasi¬ lania mostka. notbr róznicowego kondensatora powietrznego 5, lub rotor dlawika róznicowego jest sprzezony z wa¬ lem silnika równowazacego automatycznie mostek.Kondensatory pólprzewodnikowe 1 i 2r mostka sa dobrane tak, ze przy braku mierzonego napiecia lub natezenia pradu stalego (kondensatory nie spo¬ laryzowane) maja zblizone wartosci pojemnosci po¬ czatkowej.Z chwila dolaczenia zródla mierzonego napiecia lub natezenia pradu stalego do obwodu wejsciowe¬ go mostka jeden z kondensatorów, pólprzewodni¬ kowych jest polaryzowany dodatnip, a drugi — ujemnie. Zatem,. zgodnie z zaleznoscia pojemnosci kondensatora pólprzewodnikowego od napiecia po¬ laryzacji przy wzroscie napiecia mierzonego wzros¬ nie pojemnosc kondensatora pólprzewodnikowego polaryzowanego dodatnio i zmaleje pojemnosc konr- densatora pólprzewodnikowego polaryzowanego ujemnie. W rezultacie mostek ulegnie rozstrojeniu i na jego wyjsciu, to jest na wtórnym uzwojeniu transformatora wyjsciowego, pojawi sie napiecie zmienne o czestotliwosci zródla zasilania. To na¬ piecie odpowiednio wzmocnione steruje silnik rów¬ nowazacy, który z kolei zacznie obracac rotor róz¬ nicowego kondensatora powietrznego w takim kie¬ runku, ze zacznie wzrastac pojemnosc jednej po¬ lówki tego kondensatora dolaczonego do kondensa¬ tora pólprzewodnikowego polaryzowanego ujemnie, oraz zacznie malec pojemnosc drugiej polówki kondensatora dolaczonego do kondensatora pól¬ przewodnikowego polaryzowanego dodatnio.5 47569 6 Silnik bedzie obracal rotor róznicowego konden¬ satora powietrznego, lub rotor dlawika róznicowe¬ go, az do chwili osiagniecia stanu równowagi mo¬ stka, to jest do chwili, gdy wyjsciowe napiecie mo¬ stka bedzie bliskie zeru.Odchylenie katowe, lub liniowe rotora róznico¬ wego kondensatora powietrznego, lub dlawika róz¬ nicowego jest miara napiecia lub natezenia pradu mierzonego, a sprzezone z tym rotorem i z walem silnika równowazacego urzadzenie piszace reje¬ struje na papierze wartosc napiecia lub natezenia pradu mierzonego.Po odlaczeniu zródla napiecia lub natezenia pra¬ du mierzonego rotor róznicowego kondensatora po¬ wietrznego, lub dlawika róznicowego, powraca do polozenia pierwotnego odpowiadajacego spoczyn¬ kowej równowadze mostka.Mostek dziala rewersyjnle to znaczy rotor rózni¬ cowego kondensatora powietrznego, lub dlawika rózniowego obraca sie lub przesuwa w lewo lub w prawo zaleznie od biegunowosci mierzonego na¬ piecia przylaczonego do mostka. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektromechanicznie równowazony mostek pradu 10 zmiennego do pomiaru i rejestracji napiec lub na¬ tezen pradu stalego, ZBpmLamy tym, ze zawiera dwa lub wiecej kondensatory pólprzewodnikowe (1) i (2) oraz róznicowy kondensator powietrzny (5, 6, 7) lub dlawik róznicowy (21) i (22) badz do 15 automatycznego równowazenia mostka rozstraja- nego mierzonym napieciem lub natezeniem pradu stalego, badz do nastawiania dowolnego stanu nie¬ równowagi mostka równowazonego nastepnie na¬ pieciem lub natezeniem pradu stalego.Z.G. „Ruch" W-wa, zain. 1983-64 naklad 350 PL